[发明专利]基于胶态微泡沫的土壤修复系统及修复方法

说明书

本发明涉及一种基于胶态微泡沫的土壤修复系统，该系统的垂直注入井设置在土壤污染区域内，其四周开筛孔；垂直抽提井设置在土壤污染区域外围，其四周开筛孔；表面活性剂水溶液盛装在泡沫生成容器中；泡沫生成容器通过蠕动泵及硅胶软管与垂直注入井顶端相通；垂直抽提井的顶端通过硅胶软管及真空抽提泵与泡沫淋洗液收集容器相通。通过高速搅拌机对表面活性剂水溶液进行搅拌生成胶态微泡沫；胶态微泡沫由垂直注入井注入土壤污染区域，再由垂直抽提井将含有污染物的泡沫淋洗液及污染物气体抽出。本发明实现了在不加重地下水污染风险的同时，高效修复污染土壤，特别是对非均质土壤污染有显著的强化修复效果，具有较强的场地环境适应性和实用性。

技术领域

本发明属于土壤污染修复技术领域，具体涉及一种基于胶态微泡沫的淋洗—抽提一体化技术对土壤进行修复的系统及修复方法。

土壤是生态环境的重要组成部分，能够为人类提供食物及生产资料，是人类赖以生存的主要资源之一。随着工业发展，大量的废水、废气和固体废物排放，以及由于工厂管理不当引起的污染物的泄漏，使得大量的污染物进入土壤，对人类的生产生活造成了严重的威胁。

土壤淋洗技术是采用淋洗剂、表面活性剂和助溶剂等液体直接作用于土壤的介质中，通过洗脱和解吸附污染物的过程达到修复被污染的土壤的目的，然后将淋洗液从污染区域中回收，进行分离和淋洗污水的处理。该方法减少了污染土壤的开挖和回填处理等复杂工序，其技术高效，易于操作，能处理多种污染物，能够与多种修复技术相结合。

传统的土壤淋洗技术是将表面活性剂等淋洗液体注入到污染地层中，通过对污染物的增溶、解吸等方式，实现污染物从介质转移到淋洗液中，从而实现土壤的净化。但是这种以液体药剂形式注入的修复方法，受到介质非均质性及孔道效应的影响，药剂易于沿着大孔隙孔道流动，导致其在土壤中分布不均，修复效果不佳，特别是低渗透区域中污染物无法去除。此外，受重力影响，淋洗液不可避免流入含水层，增加了地下水的污染风险。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种基于胶态微泡沫的土壤修复系统，该系统在不加重地下水污染风险的同时能够高效修复污染土壤。

为了解决上述技术问题，本发明的基于胶态微泡沫的土壤修复系统包括高速搅拌机，泡沫生成容器，蠕动泵，至少一个垂直注入井，多个垂直抽提井，泡沫淋洗液收集容器和真空抽提泵；垂直注入井设置在土壤污染区域内，其四周开筛孔；垂直抽提井设置在土壤污染区域外围，其四周开筛孔；表面活性剂水溶液盛装在泡沫生成容器中，可通过高速搅拌机搅拌生成粒径10～100μm、泡沫质量75％～90％、泡沫半衰期3min～7min的胶态微泡沫；泡沫生成容器通过蠕动泵及硅胶软管与垂直注入井顶端相通；垂直抽提井的顶端通过硅胶软管及真空抽提泵与泡沫淋洗液收集容器相通。

进一步，本发明还可以包括与垂直注入井底部相通的水平注入井；水平注入井的井身上部开筛孔。

所述的垂直注入井、水平注入井、抽提井的井管均采用PVC材质筛管。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种利用上述基于胶态微泡沫的土壤修复系统对土壤污染区域进行修复的方法，该方法包括下述步骤：

步骤一、配置质量浓度为0.3～1.0％的表面活性剂水溶液，并将其注入泡沫生成容器；

步骤二、利用高速搅拌机对表面活性剂水溶液进行搅拌，经2min后生成粒径10～100μm、泡沫质量75％～90％、泡沫半衰期3min～7min的胶态微泡沫；高速搅拌机转速为4000r/min～7000r/min，搅拌桨直径5-8cm；

步骤三、采用蠕动泵将胶态微泡沫连续由垂直注入井注入土壤污染区域，注入流量为10～50ml/min；同时利用真空抽提泵将土壤中的泡沫液及产生的气体由垂直抽提井抽出并收集到泡沫淋洗液收集装置中；抽提压力为0.05MPa～0.07MPa。

所述步骤一中，表面活性剂采用十二烷基硫酸钠(SDS)。